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Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von citronensäurelöslichen
Phosphatdüngemitteln Es ist bereits ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung
eines citronensäurelöslichen Phosphatdüngemittels aus in Kornform vorliegenden Rohphosphaten
durch Glühen bei hohen Temperaturen in Drehrohröfen in Gegenwart von Wasserdampf
und Kieselsäure vorgeschlagen worden, bei dem der Aufschluß in mindestens zwei voneinander
getrennten Temperaturstufen erfolgt, die alle oberhalb 1300'C liegen und
von denen die erste unterhalb der Eutektikumstemperatur, vorzugsweise bei Temperaturen
von 138o bis 1q.20° C, und die zweite bzw. folgende bei Temperaturen von 1¢2o bis
150o° C (oberhalb der Eutektikumstemperatur) durchgeführt werden. Die zweistufige
Arbeitsweise kann meinem Dr-ehrohrofen' oder in zwei getrennten Öfen erfolgen. (Viclit
vorveröffentlichte Vorschläge der Erfinderin).
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Der Zweck dieser Maßnahme ist, das Anbacken des Rohphosphat - Kieselsäure
- Gemisches an den Ofenwänden zu verhüten und die Materialbewegung dem Temperaturverlauf
des Erweichungsdiagrammcs anzupassen. Es wurde nun gemäß der vorliegenden Erfindung
g°fuaden, daß diese Anpassung sich bei Verwendung vorn zwei Öfen am besten erreichen
läßt, wenn man das Material durch den ersten Ofen mit den Brenngasen im Gleichstrom
mit zum eutektischen Punkt fallender Temperatur und durch den zweiten Ofen nach
Überschreiten des eutektischen Punktes im Gegenstrom zu den Brenngasen mit steigender
Temperatur führt, wobei die Aufschlußtemperatur.en unterhalb der jeweiligen Erweichungstemperaturen
liegen.
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In der beiliegenden Zeichnung ist eine entsprechende Ofenkonstruktion
angegeben, bei der über dem Ofen das zugehörige Erweichungsdiagramm gezeichnet ist,
das den Verlauf der für das verwendete Material bestimmten Erweichungstemperaturen
in strichpunktierten Linien sowie die diesem Erweichungsdiagramm angepaßte Erhitzungskurve
des aufzuschließenden Materials im Ofen in ausgezogenen Linien angibt. Das Erweichungsdiagramm
wurde entweder nach der Segerk-eg,elmethode ioder in folgender Weise festgelegt
Eine Pille des Materials wurde auf Beinen Spalt Beines Platinbechers aufgesetzt
und erhitzt. Die Temperatur, bei der die Pille durch den Spalt durchzurutschen begann,
wurde als Erweichungspunkt bezeichnet. Diese Bestimmung des Erweichungspunktes kommt
den im Ofen herrschenden Bedingungen am nächsten, da für das Auftreten von Anbakkungen
das Erweichen der äußersten Materialschicht maßgebend ist. Es ist hierbei zu berücksichtigen,
daß das Erweichen der äußeren Schicht außer von der Materialzusamm@ensetzung auch
etwas von der Größe des Korns .abhängig ist.
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Gemäß der Zeichnung arbeitet das erste Drehrohr 1a im Gleichstrom
und das zweite Drehrohr 1b im Gegenstrom. Das Drehrohr 1a wird durch den Brenner
2o beheizt, und das Material wird aus der Kammer 7
über eine Schurre
21 und ein Regelungsorgan 22 dem Drehrohr ja zugeführt. Am anderen Ende tritt das
Material in eine Kammer 23 aus und gelangt über eine Schurre 24 zum zweiten Drehrohr
1b. Nach Passieren desselben kommt es in die Kammer 12, w0_. es` durch das Wasser
aus den Düsen 13 .abgeschreckt wird. Die Beheizung des zweiten Drehrohres erfolgt
in Richtung der voll ausgezogenen Pfeile. Die Heizgase folgen den gestrichelten
Linien. Damit die Heizgase auch beim Übergang über die Schurre 24 mit dem Material
in Berührung kommen, ist in der Kammer 23 :eine Leitwand 26 angeordnet. Die aus
den Drehrohren ja und 1b 'kommenden Heiz- und Abgase werden durch ,einen besonderen
Kanal 27 zur Kammer ; geleitet.
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Aus dem über dem Ofen gezeichneten Temperaturerweichungsdiagramm sieht
man, daß im ersten Ofen die höchste Temperatur am Beginn und im zweiten Ofen am
Ende liegt und daß sich in diesem Falle die Temperaturführung am besten und vorteilhaftesten
dem Erweichungsdiagramm anschmiegt. Dadurch wird erreicht, daß in den Öfen immer
die höchstmögliche Aufschlußtemperatur ohne die Gefahr von Anbackungen herrschen
kann und daß die Wärme der Brenngase am günstigsten ausgenützt wird.
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Ausführungsbeispiel Jeder Ofen ist 1,2o m lang und besitzt einen.
Durchm@csser von io cm lichter Weite. Es wer dz.n etwa 50o g Florida-Pebbl,e-Phosphat
7 5 o/0ig mit einer Korngröße von i bis 3 mm verwendet. Um :eine möglichst gleichmäßige
Zusammensetzung des Materials zu erhalten, ist @es zweckmäßig, das Material selbst
fein zu mahlen und anschließend, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, auf die
gewünschte Korngröße zu granulieren.
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Im Bersten Ofen ja wird mit einer Flammentemperatur von 160o" C gearbeitet,
was einer höchsten Materialtemperatur von 148o" C im ersten Teil des Ofens entspricht.
Das Material wandert innerhalb von 1/2 Stunde durch den Ofen und ist in dieser Zeit
zu 32,5% aufgeschlossen. Im zweiten Ofen herrschen an dessen, Ende dieselben Bedingungen
wie im ersten Teil des Ofens mit dem Unterschied, daß im zweitem Ofen die Brenngase
im Gegenstrom zum Material geführt werden. Nach 21/2 Stunden Behandlung im zweiten
Ofen ist das Material zu ioooiö aufgeschlossen.
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Aus dem Diagramm sieht man, daß z. B. bei Führung der Brenngase im
zweiten Ofen ebenfalls im Gleichstrom die Brenngase, um Anbackungen zu vermeiden,
nur mit :einer Temperatur von 1¢2o bis 1450'C eingeleitet werden können und dä.ß
am Ende des Ofens daher niedrigere Temperaturen herrschen müssen. Dieses hätte zur
Folge, daß im letzt:en Teil des Aufschlusses die Temperatur niedriger ist und dadurch
die Aufschlußgeschwindigkeit herabgesetzt werden würde. Bei der :erflndungsg--mäßen
Verfahrensweise wird dagegen die höchstmögliche Aufschlußgeschwindigkeit erreicht.
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Die Wasserdampfkonzentration im Ofen muß mindzstens so groß sein,
daß das Fluor der Fluorapatite in Fluorwass-erstoffsäure umgewandelt werden kann.
Man wird zweckmäßig mit Öl- oder mit Gasbrennern arbeiten, bei denen di, notwendige
Wasserdampfkonzentration bei der Verbrennung auftritt.
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Das Verfahren läßt sich auch durchführen. wenn dem Ausgangsmaterial
geringe Mengen von Alkaliverbinduingen, wie Alkalicarbonate oder -sulfate, zugesetzt
werden. Es sind bereits zweistufige Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von
citronensäurelöslichen Phosphatdüngemitteln aus Rohphosphaten durch Glühen in Gegenwart
von Wasserdampf und Kieselsäure bekannt, bei welchen jedoch die erste Stufe bei
Temperaturen unterhalb 130o" C befahren wird und ausschließlich zur Fluoraustreibung
dient. Der eigentliche Aufschluß :erfolgt allein in dem zweiten Ofen. Das Wesen
des Verfahrens der Erfindung besteht hiergegen darin, daß der Aufschluß selbst in
zwei Stufen unterteilt wird und daß demnach beide Öfen über 130o° C gefahren werden
müssen.